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如何快速搞定線程池

發布時間:2021-10-12 16:16:43 來源:億速云 閱讀:152 作者:iii 欄目:編程語言

本篇內容主要講解“如何快速搞定線程池”,感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷,實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“如何快速搞定線程池”吧!

前言

1、為什么要創建線程池?

2、創建線程池有哪些方式?

3、Executors能創建幾種常用線程池?

4、線程池有哪些參數?

5,能說說線程池原理嗎?

6、線程池有哪些拒絕策略?

7、線程池中使用到了阻塞隊列,那你知道有哪些阻塞隊列?

8、線程池中的核心線程如何設置呢?

9、知道線程池有哪些狀態嗎?

10、線程池中的線程是如何復用的?

11、Java線程池中submit() 和 execute()方法有什么區別?

線程池整體圖

如何快速搞定線程池

1、為什么要創建線程池?

學了線程不懂線程池,那是遠遠不夠的,因為我們通常使用線程的時候,都會涉及到線程池。

數據庫也有連接池,也就是大家所講的池化技術。

線程也有線程池,對于池的概念大家一定把握好兩個關鍵:

  • 控制資源的數量

  • 重復利用資源

為什么要創建線程池,回答這個問題,我們可以說一下它的三個優點。

第一個,降低資源消耗。通過重復利用線程池中的線程,能規避我們不斷創建線程和不斷銷毀線程造成的資源消耗。

第二個,提高響應速度。當任務到達線程池中,任務可以不需要等待線程創建就能立即執行。

第三個,提高線程的可管理性。大家都知道,線程是稀缺資源,如果無限制地創建,不僅會消耗系統資源,還會降低系統的穩定性。使用線程池,可以進行統一的分配、調優和監控。

回答完上面三個線程池的好處以后,面試官肯定會繼續問:創建線程池的方式有哪些?

2、創建線程池有哪些方式?

在java中創建線程有兩種方式:

  • Executors

  • ThreadPoolExecutor

這兩個都在juc目錄下面。其中,Executors可以理解為一個工具類,是用來生成線程池的。另外,Executors 的大部分創建線程方式最終使用的都是ThreadPoolExecutor。

并且在阿里規開發規范中,建議不要使用Executors 來創建線程池。因為線程池的類型以及線程相關參數都是在Executors 中就已經封裝好了,如果我們在代碼中使用不當,可能會造成系統出問題。建議使用ThreadPoolExecutor創建線程,然后,根據自己的業務實際情況進行創建線程池。

3、Executors能創建幾種常用線程池?

上面我們說到,創建線程池的兩種方式。

其實,大部分面試官想要我們回答的是Executors 創建線程池的方式有哪幾種?所以肯定會繼續追問,Executors 創建線程池的幾種方式。今天就來看看,如何回答這個問題。

我們可以把Executors 類理解成為一個工廠類,該類可以為我們提供六種創建線程池的方法:

第1種,newSingleThreadExecutor,創建了一個單線程的線程池,此線程池保證了所有任務的執行順序都是按照任務的提交順序執行。也就是說,這個池子里只有一個線程。

第2種,newFixedThreadPool,創建指定數量線程的線程池;

第3種,newCachedThreadPool,創建一個可緩存的線程池,伸縮性、動態調整,60s回收一次;

第4種,newScheduledThreadPool,創建一個大小無限的線程池;

第5種,newSingleThreadScheduledExecutor(),創建一個單例線程池,定期或延時執行任務,很多框架中使用此實現定時心跳檢測。

第6種,newWorkStealingPool,這是Java 8 新增創建線程池的方法。

回答完上面內容后,面試就會問:線程池有哪些參數?

4、線程池有哪些參數?

這個問題也算是老掉牙的面試題,但是面試中頻率是相當高,經久不衰。

線程池一共有7個參數:

第1個,maximumPoolSize,指的是最大線程數

第2個,corePoolSize,指的是核心線程數

第3個,keepAliveTime ,指的是最大線程活躍時間

第4個,unit: 指定了keepAliveTime的單位,可以為毫秒,秒,分,小時等;

第5個,workQueue: 存儲未執行的任務的隊列;

第6個,threadFactory: 創建線程的工廠,如果未指定則使用默認的線程工廠;

第7個,handler: 指定了當任務隊列已滿,并且沒有可用線程執行任務時對新添加的任務的處理策略;

面試中,如果你能說出maximumPoolSize、corePoolSize、keepAliveTime 、workQueue、handler五個核心參數也算可以了,但還是建議大家把七個參數都回答出來。

5,能說說線程池原理嗎?

這道題,我本人在面試中最喜歡用生活中的例子來回答,請看我是怎么回答的:

一家工廠,訂單來了,正式員工們就開始生產零件。但是訂單越來越多,正式員工處理不來了,就先把任務放到倉庫里,但是遇到訂單爆棚的時候,倉庫也都放不下了,這時候,工廠就會想到找點臨時工來幫忙生產零件,如果訂單實在是太多了,這時候工廠可能就會想辦法拒絕那些不是很有利潤的訂單。同時,生意也有慘淡的時候,這時候工廠也許就會清理臨時工,讓他們等以后忙的時候再來幫忙。

在這里,訂單就是我們創建的線程,工廠就就是線程池,正式員工就是核心線程,臨時員工就是最大線程,倉庫就是阻塞隊列,訂單實在太多了,就會考慮到訂單的利潤,也就是說,利潤太少了那就不干了,這就是拒絕策略。

建議結合前面整體圖進行理解。

6、線程池有哪些拒絕策略?

線程池核心參數中,有個很重要的參數就是拒絕策略,面試官也是非常喜歡問的,大家可以這么回答。

線程池中主要有4種拒絕策略:

第1種,AbortPolicy,這是默認策略,指的是丟棄任務,拋出異常;

第2種,CallerRunsPolicy,簡單地說,就是后面排隊的線程就在那等著,被拒絕的任務在主線程中運行,所以主線程就被阻塞了,別的任務只能在被拒絕的任務執行完后,才會繼續被提交到線程池中。

第3種,DiscardOldestPolicy,指的是丟棄等待隊列中最久的任務,并且執行當前任務;

第4種,DiscardPolicy,直接丟棄任務,也不拋異常。

我們說完了線程池核心參數中一個拒絕策略,也有的面試官喜歡問另外一個參數,那就是阻塞隊列。

7、線程池中使用到了阻塞隊列,那你知道有哪些阻塞隊列?

這個問題,也屬于java集合框架的內容,所以,還是很有必要掌握的。

JDK7及以后一共有7種阻塞隊列:

第1種,ArrayBlockingQueue ,由數組結構組成的有界阻塞隊列。

第2種,LinkedBlockingQueue ,由鏈表結構組成的有界阻塞隊列。

第3種,PriorityBlockingQueue ,支持優先級排序的無界阻塞隊列。

第4種,DelayQueue,使用優先級隊列實現的無界阻塞隊列。

第5種,SynchronousQueue,不存儲元素的阻塞隊列。

第6種,LinkedTransferQueue,由鏈表結構組成的無界阻塞隊列。

第7種,LinkedBlockingDeque,由鏈表結構組成的雙向阻塞隊列。

另外,Executors 中使用最多的是LinkedBlockingDeque,還用了SynchronousQueue。

回答完以上七種后,請記住把Executors 中使用的兩種也強調一下,表示你對此非常熟悉。

還有可能會繼續問一個非常重要的參數,那就是核心線程數。

8、線程池中的核心線程如何設置呢?

回答這個問題,我們首先得知道,線程和CPU有關,所以,如何設置核心線程數,肯定也是和CPU有關的,核心線程數設置和任務的類型也有關,任務類型有兩種:

一種是CPU密集型, 比如像加解密、壓縮、計算等一系列需要大量耗費 CPU 資源的任務,大部分場景下都是純 CPU 計算。所以,核心線程數可以設置為:核心線程數=CPU個數+1。

另外一種,就是IO密集型, 比如像 MySQL 數據庫、文件的讀寫、網絡通信等任務,這類任務不會特別消耗 CPU 資源,但是 IO 操作比較耗時,會占用比較多的時間。所以,核心線程數可以設置為:核心線程數 = CPU個數*2。

這個只是個理論值,具體設置大小,建議在本地、測試、準生產環境下調試出相對最優參數大小。

回答完這些后,有的面試官可能會問:你知道線程池的狀態嗎?

9、知道線程池有哪些狀態嗎?

很多人,平時估計都不知道線程池居然也有狀態,都只知道線程狀態。所以這種問題如果不準備,只要被問到必掛。

線程池有5種狀態,

第1種,RUNNING,指的是線程池的初始化狀態,可添加待執行的任務。

第2種,SHUTDOWN,指的是線程池處于待關閉狀態,不接收新任務,僅處理已接收的任務。

第3種,STOP,指的是線程池立即關閉,不接收新的任務,放棄緩存隊列中的任務并且中斷正在處理的任務。

第4種,TIDYING,指的是線程池自主整理狀態,我們可以調用 terminated() 方法進行線程池整理。

第5種,TERMINATED,指的是線程池終止狀態。

回答完線程池狀態后,下面這個問題是非常經典的,也基本上是問中高級的。

10、線程池中的線程是如何復用的?

這里的線程復用指的是線程池的中線程被重復利用,這里注意了,很多人也許都還沒明白這點!再強調一次,

我們手動創建的線程放到線程池中,其實,這時候它變成了一個任務。

線程池執行這些任務的時候,不再是調用線程(任務)的start()方法,而是由線程池中的線程去執行這些任務。

然后線程池中的這些線程就不斷地去循環,執行我們丟進去的任務,并調用這些任務的run()方法。此時調用的run()方法就相當于調用一個普通對象的put方法,通過重復使用這些固定線程來執行所有任務。

11、Java線程池中submit() 和 execute()方法有什么區別?

不知道你是否還記得,我們創建線程,然后把線程提交到線程池中時候,通常有兩種方法:submit和execute。所以面試官很有可能會問這個問題,這個問題也很有可能出現在筆試中。

回答這個問題,我們得先說說兩者的相同點,

submit() 和 execute()方法都是用來提交任務的,指的是把我們創建的任務提交到線程池中。

兩者的不同點在于,調用 execute() 方法提交任務不能拿到任務的返回值,而調用 submit() 可以使用 Future 接收線程池執行任務的返回值。

這里就可以聯想到,我們創建線程的方式中,有的方式可以拿到線程返回值,有的拿不到。

另外,execute()方法是ThreadPoolExecutor的方法,而submit() 方法是ThreadPoolExecutor的父類AbstractExecutorService中的方法。

到此,相信大家對“如何快速搞定線程池”有了更深的了解,不妨來實際操作一番吧!這里是億速云網站,更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢,關注我們,繼續學習!

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